专利名称：一种底喷粉电弧炉炼钢法的制作方法
技术领域：
本发明属于电弧炉炼钢技术领域。特别涉及一种底喷粉电弧炉炼钢法。
背景技术：
随着电弧炉技术的发展，尤其是超高功率电弧炉(UHP)的出现，使得电弧炉结束了只冶炼特殊钢、高合金钢的使命，成为一个高速熔化金属容器，仅保留传统电弧炉的熔化和氧化功能，但也易带来炉内钢水温度和成分不均匀的问题。上个世纪末，电弧炉底吹气搅拌技术出现，该技术通过置于炉底的喷嘴将N2、 Ar、 C02、 C0、 CH4、 02等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到气体搅拌，加速熔化，加快熔池内部和钢渣之问的传质、传热速率，促进冶金反应过程的目的。该技术基本消除钢水不不均匀性，降低出钢温度，可縮短冶炼周期约，节约电耗，提高铁收得率，减少合金消耗，同时改善了脱磷、脱硫，减少石灰用量，降低渣中FeO含量，综合增效节能效果显著，迅速得到推广。 但现代电弧炉造渣料的加入仍采用传统的顶部块状加入，存在熔化速度慢，脱磷效率不够高，渣料利用率低，不能精确控制其加入量，成本及环境污染较大的问题。随着社会发展的要求，该问题会进一步突出，电弧炉炼钢在节能环保技术方面也将面临更大的社会压力。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，目的是提供一种能增强搅拌效果、提高金属料
的收得率和渣料的利用率、縮短冶炼时间、改善钢质量的底喷粉电弧炉炼钢法。 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，
在电弧炉1的底部布置有1 6支底枪3，采用载流气体通过1 6支底枪3向金属熔池内
喷吹粉剂，粉剂的喷吹量为该种粉剂在本炉加入量的20 100wt%。 其中底枪3在距炉底中心0 0. 7倍炉底半径之间呈对称布置或非对称布置；底枪3的结构为接触式或为非接触式；载流气体为Ar、N2、天然气、02、C02中的一种；粉剂为生石灰粉、石灰石粉、氧化铁粉、精矿粉、碳粉、白云石粉、萤石粉、电石粉、合金粉中的一种以上；粉剂粒度为0. Olmm 0. 10mm ;喷吹的工艺参数是压力为0. 3 1. 2MPa，供气流量为0. 1 1. 0Nm3/t钢，粉气比为4 10。 由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点 (1)加强了金属熔池的循环流动，有利于减少炉内电极2下的热点和炉壁上冷点
的温度梯度，基本消除钢水温度和成分的不均匀性，降低出钢温度10 20°C ; (2)喷吹的粉剂粒径小，比表面积大，渣金界面增加近千倍，同时由于喷粉的搅拌
作用，加快了熔渣_钢水间传质和传热速度，使渣金反应速度加快，脱磷脱硫速度大大提
高，降低了渣中FeO含量15 25%，金属料的收得率提高0. 5 1. 0%，渣料的利用率提高
10 35% ; (3)喷吹进熔池的粉气流中粉粒和气体都有携带夹杂物上浮去除的作用，有利于净化钢液，提高钢质量； (4)喷吹的搅拌作用，可以縮短冶炼时间，减少电耗1 10%，提高生产率。
图1为本发明的一种炼钢法示意 图2为本发明采用1支底枪的炉底布置示意 图3为本发明采用3支底枪的炉底对称布置示意 图4为本发明采用2支底枪的炉底非对称布置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步描述，并非对本发明保护范围的限制 实施例l —种底喷粉电弧炉炼钢法，具体为25t底喷粉电弧炉冶炼硼钢。如图2所示，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，在电弧炉底部中心设置1支底枪3 ;底枪3为多孔型喷吹元件；载流气体为Ar ;喷吹粉剂的粒度为0. 01 0. 10mm。 冶炼工艺在熔化期末和氧化期初，造渣剂一部分采用粉剂通过底枪喷吹进入熔池，不同造渣剂的喷吹量占该造渣剂在本炉加入量的百分含量分别为石灰石或生石灰为20 50wt % ，氧化铁或精矿粉为70 100wt % ，白云石为40 50wt % ，萤石为40 60wt %;喷吹压力为0. 3 0. 6MPa，供气流量为0. 6 1. 0Nm3/t钢，粉气比为7 IO，其余造渣剂通过顶部加料系统加入炉内，进行造渣；还原期采用SiFe粉-碳粉白渣法，扒除氧化渣后，脱氧造稀薄渣，使用Si-Mn合金预脱氧，加SiFe合金粉和碳粉至炉内，完成脱氧后将FeB合金粉全部通过底枪喷吹进钢液进行合金化，喷吹压力为0. 3 0. 6MPa，供气流量为0. 3 0. 6NmVt钢，粉气比为4 6，最后出钢。 本实施例采用上述技术，冶炼时间縮短30 40min，渣料利用率提高20 25%，[B]命中率达90%以上，降低出钢温度10 15t:，节约电耗35kWh/t钢，生产率明显提高。
实施例2 —种底喷粉电弧炉炼钢法，具体为85t底喷粉电弧炉冶炼铝钢。如图3所示，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，底枪3在距炉底中心0. 2 0. 5倍炉底半径之间呈对称布置；底枪3的采用狭缝式透气砖；喷吹粉剂的粒度为0. 01 0. 10mm。 冶炼工艺在熔化期末和氧化期初，造渣剂一部分采用粉剂通过底枪喷吹进入熔池，不同造渣剂的喷吹量占该造渣剂在本炉加入量的百分含量分别为石灰石或生石灰为20 50wt % ，氧化铁或精矿粉为70 100wt % ，白云石为40 50wt % ，萤石为40 60wt %;载流气体选用N2，喷吹压力为0. 7 0. 9MPa，供气流量为0. 6 1. ONmVt钢，粉气比为7 10，其余造渣料通过顶部加料系统加入炉内，进行造渣；还原期内，先扒氧化渣，造稀薄渣料，使用FeMn预脱氧，按3 5kg/t钢加电石，通过底枪3喷入的电石粉量为电石在本炉加入量的30 40wt%，并按0. 5 0. 8kg/t钢加Al块脱氧，然后采用C粉-硅粉白渣法还原，即先加C粉，再按1 1. 5Kg/t钢加Ca-Si粉或Fe-Si粉，其中通过底枪3喷入的C粉、Ca-Si粉或Fe-Si粉均为该粉剂加入量的30 50wt^，再按1. 5 2. 5Kg/t钢加Al粉终
4脱氧及合金化，其中通过底枪3喷入的Al粉为Al加入量的60 80wt^，整个还原期喷吹时，载流气体选用Ar，喷吹压力为0. 7 0. 9MPa，供气流量为0. 6 1. 0Nm3/t钢，粉气比为7 10。 本实施例采用上述技术，冶炼时间縮短20 30min，渣料利用率提高15 20%，Al命中率达90%以上，降低出钢温度15 2(TC，节约电耗15kWh/t钢，生产率明显提高。
实施例3 —种底喷粉电弧炉炼钢法，具体为130t底喷粉电弧炉冶炼铬锰钛钢。如图4所示，基于有顶加料系统的偏心炉底出钢电弧炉炼钢法，在电弧炉底部设置有2支底枪3，底枪3在距炉底中心O. 5 0. 7倍炉底半径之间呈非对称布置；底枪3采用双层套管喷嘴；喷吹粉剂的粒度为0. 01 0. 10mm。 冶炼工艺在熔化期末和氧化期初，造渣剂一部分采用粉剂通过底枪喷吹进入熔池，不同造渣剂的喷吹量占该造渣剂在本炉加入量的百分含量分别为石灰石或生石灰为20 50wt % ，氧化铁或精矿粉为70 100wt % ，白云石为40 50wt % ，萤石为40 60wt %;载流气体选用02或0)2，喷嘴外管吹入天然气，喷吹压力为1. 0 1. 2MPa，供气流量为0. 6 1. ONmVt钢，粉气比为7 IO，其余造渣料通过顶部加料系统加入炉内，进行造渣；氧化期末底枪吹入Ar气进行搅拌，供气压力为1. 0 1. 2MPa，供气流量为0. 1 0. 3NmVt钢；成分温度合格出钢，出钢过程进行脱氧合金化，冶炼钢水转入炉外精炼工位进行还原精炼。
本实施例采用上述技术，冶炼时间縮短10 15min，渣料利用率提高15%，金属料收得率提高O. 5%，降低出钢温度1(TC，节约电耗6 10%，生产率提高1%。
权利要求
一种底喷粉电弧炉炼钢法，包括有顶加料系统的电弧炉炼钢法，其特征在于在电弧炉1的底部布置有1～6支底枪3，采用载流气体通过1～6支底枪3向金属熔池内喷吹粉剂，粉剂的喷吹量为该种粉剂在本炉加入量的20～100wt％。
2. 根据权利要求1所述的底喷粉电弧炉炼钢法，其特征在于所述的底枪3在距炉底中 心0 0. 7倍炉底半径之间呈对称布置或非对称布置；底枪3的结构为接触式或为非接触 式。
3. 根据权利要求1所述的底喷粉电弧炉炼钢法，其特征在于所述的载流气体为Ar、N2、 天然气、02、0)2中的一种。
4. 根据权利要求1所述的底喷粉电弧炉炼钢法，其特征在于所述的粉剂为生石灰粉、 石灰石粉、白云石粉、氧化铁粉、精矿粉、碳粉、萤石粉、电石粉、合金粉中的一种以上；粉剂 粒度为0. 01 0. 10mm。
5. 根据权利要求1所述的底喷粉电弧炉炼钢法，其特征在于所述的喷吹的工艺参数 是压力为0. 3 1. 2MPa，供气流量为0. 1 1. 0NmVt钢，粉气比为4 10。
全文摘要
本发明涉及一种底喷粉电弧炉炼钢法。其技术方案是，基于有顶加料系统的电弧炉炼钢法，在电弧炉1的底部布置有1～6支底枪3，采用载流气体通过1～6支底枪3向金属熔池内喷吹粉剂，粉剂的喷吹量为该种粉剂在本炉加入量的20～100wt％。其中底枪3在距炉底中心0～0.7倍炉底半径之间呈对称布置或非对称布置；底枪3的结构为接触式或为非接触式；载流气体为Ar、N2、天然气、O2、CO2中的一种；粉剂为生石灰粉、石灰石粉、氧化铁粉、精矿粉、碳粉、白云石粉、萤石粉、电石粉、合金粉中的一种以上；粉剂粒度为0.01～0.10mm；喷吹的工艺参数是压力为0.3～1.2MPa，供气流量为0.1～1.0Nm3/t钢，粉气比为4～10。本发明具有增强搅拌效果、提高金属料的收得率和渣料的利用率、缩短冶炼时间和改善钢质量的特点。
文档编号C21C5/52GK101787412SQ20101011426
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者何环宇, 倪红卫, 周建安, 张华 , 罗荣华 申请人:武汉科技大学